Patamsėjęs, kelis kartus naudotas aliejus daugeliui atrodo kaip beverčiai virtuvės nuostoliai. Chemiko akimis tai – sudėtinga molekulinė medžiaga, kurią galima paversti kuru. Istorija, kaip riebalai iš keptuvės atsiduria sunkvežimio variklyje, yra geras pavyzdys, kaip atlieka tampa ištekliumi.
Kas iš tiesų yra aliejus
Augaliniai aliejai sudaryti iš trigliceridų – stambių molekulių, kuriose glicerolio „stuburą” laiko trys riebalų rūgščių grandinės. Kepant aliejus keičiasi: dalis molekulių suskyla, atsiranda laisvųjų riebalų rūgščių, į jį patenka vandens ir maisto dalelių. Būtent dėl šių priemaišų panaudotas aliejus chemiškai „kaprizingesnis” nei šviežias, todėl prieš perdirbimą jį reikia paruošti.
Pramoninis naudoto aliejaus supirkimas yra pirmoji grandis šioje grandinėje – surinktas aliejus pirmiausia kaitinamas, kad pasišalintų drėgmė, ir filtruojamas, nes vanduo trukdo tolesnei reakcijai. Kuo švaresnė pradinė žaliava, tuo paprastesnis visas tolesnis kelias.
Pagrindinė reakcija: transesterifikacija
Aliejaus virtimo kuru širdis – cheminė reakcija, vadinama transesterifikacija. Aliejus sumaišomas su trumpos grandinės alkoholiu, dažniausiai metanoliu, ir šarminiu katalizatoriumi, pavyzdžiui, natrio arba kalio hidroksidu. Katalizatorius „perkerpa” trigliceridų molekules ir pertvarko jų grandines.
Reakcijos metu susidaro du produktai. Pirmasis – riebalų rūgščių metilesteriai, kurie ir yra biodyzelinas. Antrasis – glicerinas, sunkesnis sluoksnis, nusėdantis apačioje ir vėliau panaudojamas, pavyzdžiui, muilo ar kosmetikos pramonėje. Tinkamai parinkus sąlygas, virsmas į biodyzeliną gali viršyti devyniasdešimt procentų pradinio aliejaus kiekio.
Įdomu, kad jeigu aliejus turi daug laisvųjų riebalų rūgščių – o taip būna su ilgai kaitintu produktu, – jam reikia papildomo paruošimo etapo. Kitaip katalizatorius vietoj kuro pagamintų muilą, ir reakcija nepavyktų. Todėl chemikai prieš pradėdami visada nustato žaliavos rūgštingumą.
Kodėl panaudotas aliejus – patogi žaliava
Ironiška, bet būtent „prastas” aliejus turi vieną didelį pranašumą. Naudojant atliekas, biodyzelino gamyba nekonkuruoja su maisto gamyba – nereikia auginti rapsų vien tam, kad būtų pagamintas kuras. Tai pigesnė žaliava ir kartu sprendimas atliekų problemai, kurią kitu atveju tektų kažkur sandėliuoti.
Žinoma, ne kiekvienas aliejus vienodai patogus. Tyrimai rodo įdomų niuansą: namų ūkio panaudotas aliejus dažnai būna švaresnis ir lengviau perdirbamas nei restorano, nes restorane jis kaitinamas ilgiau ir intensyviau. Todėl švaraus aliejaus verta siekti tiek namuose, tiek versle, kur šią užduotį atlieka sklandus aliejaus surinkimas maitinimo įstaigose – abiem atvejais švaresnė žaliava tiesiogiai pagerina galutinio kuro kokybę.
Verta paminėti ir aplinkosauginę pusę. Iš atliekų pagaminto biodyzelino gyvavimo ciklas išskiria mažiau anglies dioksido nei įprasto iškastinio dyzelino, nes žaliava nėra auginama specialiai – ji jau būtų buvusi išmesta. Be to, galutinis kuras turi atitikti konkrečius kokybės standartus, todėl pakeliui jis išplaunamas, džiovinamas ir tikrinamas. Tik praėjęs šiuos etapus jis pripažįstamas tinkamu varikliui.
Galiausiai visa ši chemija turi paprastą prasmę. Tai, kas šnypštė keptuvėje ir, regis, buvo skirta išmesti, gali nuvažiuoti dar kelis šimtus kilometrų – tik jau ne lėkštėje, o variklio degimo kameroje. Molekulės nedingsta, jos tiesiog keičia darbą.
